Устройство шасси

Шасси наземной техники

Многие люди при упоминании слова шасси представляют себе колесо самолета или автомобиля. Однако это далеко не так. Колесо — это всего лишь движитель в общей конструкции шасси. Шасси же автомобильной техники — это скорее рама, на которую крепиться все узлы и оборудование.

История создания шасси

Шасси транспортного средства, передвигающегося по грунту или искусственному дорожному покрытию — это совокупность различных агрегатов и устройств составляющих ходовую часть, трансмиссию и элементы управления, которые собраны в единую конструкцию. В классическом понимании — это механическое устройство имеющее колеса или гусеницы без кабины, ДВС и кузова.

Точкой отсчета в истории создания шасси наземного транспортного средства можно считать изобретение колеса со ступицей. Такие колеса насаживались на неподвижную ось и вращались независимо друг от друга. На повозку обычно устанавливали одну, две оси. С развитием гужевого транспорта появилась рессорная подвеска, которая вошла в конструкцию этого простейшего шасси.

первое простейшее шасси транспортного средства

С возникновением самодвижущихся повозок в конструкции шасси появляются новые элементы, такие как управляемые передние колеса и трансмиссия, которая приводила во вращательное движение ведущие колеса автомобиля. В середине восьмидесятых годов XIX века была изобретена пневматическая шина и шасси приобретает вид близкий к современному.

Шасси автомобиля Татра Т11

По мере развития техники шасси различной конструкции появляется в авиации, железнодорожном и водном транспорте.

Характеристики шасси

Назначение шасси наземного ТС

Шасси наземного ТС предназначено:

для того чтобы обеспечить движение путем передачи крутящего момента от коленвала двигателя на ведущие колеса, изменяя его параметры в требуемых для движения пределах;
для уменьшения нагрузок на ТС при движении по неровностям;
для выдерживания заданного направления или изменения траектории движения ТС, а также для торможения и обеспечения стояночного положения ТС.

Виды шасси

У наземных ТС имеется несколько видов шасси, в зависимости от типа средства.

Автомобильное шасси — для легковых и грузовых машин, прицепов и полуприцепов.
Тракторное шасси — оно может быть колесным и гусеничным.
Шасси для мотоциклов, трициклов и квадрациклов.
Шасси для самоходной и несамоходной специальной техники. Это шасси также может быть как на колесном ходу, так и на гусеничном.
Шасси для трамваев и железнодорожного транспорта.
Шасси для вездеходов типа «амфибия».

Все эти виды имеют отличительные особенности в конструкции, но в наиболее общем виде они подразделяются на:

шасси ТС, монтирующееся на сварной раме, изготовленной из высокопрочных стальных швеллеров — это законченная конструкция, которая способна передвигаться на колесах или гусеницах. Такую конструкцию используют при изготовлении грузовых автомобилей, тракторов, прицепов и полуприцепов, внедорожников (типа SUV), вездеходов, специальной техники и железнодорожных вагонов;
шасси ТС, крепящееся на жесткий, несущий кузов, с подрамником или без него;
самоходное шасси — особый вид рамной конструкции на которую установлен двигатель и сиденье оператора с рулевой колонкой. Такие самоходные шасси используются для установки на них спецоборудования или какого-либо вооружения;

шасси для мотоциклов, у которых рама имеет особую конструкцию и выполнена из труб.

рамное автомобильное шасси

гусеничное шасси

каркасное шасси

шасси для мотоцикла

Другое значение термина

В настоящее время автомобильные заводы выпускают базовые грузовые автомобили под маркировкой «шасси», которые не попадают под классическое определение этой конструкции.

Отличие заключается в том, что на полнокомплектную рамную конструкцию шасси устанавливается двигатель с выхлопной системой, кабина со всеми приборами, прокладывается электрооборудование и устанавливается весь комплект светотехники.

Такие модели автомобилей с маркировкой «шасси» предназначены для последующей доукомплектации различными видами кузовов, или установки на них разнообразного специального оборудования, типа кранов, манипуляторов, гидроподъемников, буровых установок и цистерн разного назначения.

Шасси Камаз-43118

Составные элементы шасси

Классический комплект автомобильного или колесного тракторного шасси состоит из следующих агрегатов.

Трансмиссия

Она включает в себя сцепление, КПП, карданную передачу, полуоси, главную передачу, дифференциал. Для машин с полным приводом в трансмиссию включается раздаточная коробка.

Сцепление. В схеме трансмиссии ТС находится непосредственно в контакте с маховиком двигателя и в нужное время отключает соединение с коленвалом, прекращая передачу крутящего момента на шестеренки коробки передач.

Конструктивно сцепление бывает «сухим» (на автомобилях и тракторах фрикционные диски работают в воздушной среде) и «мокрым» (работающее в масляной ванне, такой тип стоит на мотоциклетных движках с поперечным расположением). Также оно бывает однодисковым — на легковых автомобилях и малых грузовиках, или двухдисковым — на тяжелых грузовиках и тракторах.

Коробка переключения передач. КПП бывают механические, полуавтоматические и автоматические. Коробка передач служит для обеспечения оптимального режима работы двигателя на средних оборотах коленчатого вала, при разных скоростях движения транспорта и при разных условиях движения (дорога, бездорожье). Обеспечивается это путем изменения угловой скорости и как следствия, крутящего момента, на выходном валу КПП, по отношению к входному валу. Достигается это за счет использования шестерней с различными передаточными числами.

Раздаточная коробка. Служит для распределения крутящего момента между ведущими осями автомобиля и для повышения крутящего момента.

Дифференциал. Механическое устройство, которое распределяет крутящий момент от входного вала (карданного вала), на приводные валы колес (полуоси). Бывает блокируемый и не блокируемый.

Коротенькое видео, как работает дифференциал.

Ходовая часть

К ходовому блоку ТС относятся оси (передние и задние), на грузовых машинах и внедорожниках мосты (передний и задний), подвеска (передняя и задняя), ступицы и колеса, на ж/д составах тележки. Ходовая часть автомобиля предназначена для перемещения автомобиля по дороге, причем с определенным уровнем комфорта, без тряски и вибраций. Механизмы и детали ходовой части связывают колеса с кузовом, гасят его колебания, воспринимают и передают силы, действующие на автомобиль. Железнодорожный транспорт опирается на специальную ходовую часть, представленную в виде тележек. Тележки в свою очередь состоят из 2 или 3 колесных пар с буксами, рессорного подвешивания, тормозного оборудования.

торсионная подвеска

автомобильная подвеска

ж/д подвеска

Подвеска автомобильного транспорта.

Это устройство непосредственно соединяет колеса, оси и неразъемные мосты с несущей конструкцией, рамой или кузовом. Вместе с колесами оно снижает вибрации и гасит колебания, передаваемые от дорожного покрытия на несущую конструкцию, а также обеспечивает нужное положение колес относительно рамы.

В состав подвески входят следующие элементы:

рессоры, пружины или торсионы, создающие упругость конструкции;
амортизаторы, которые выполняют роль гасящего устройства;
направляющие устройства, определяющие положение колеса и передающие на несущую конструкцию вибрации и усилия. Это система рычагов, а также поперечных и продольных тяг;
шаровая опора, обеспечивающая правильную работу поворотного механизма колеса. На современных автомобилях в основном устанавливают по одной опоре на передние колеса, на внедорожниках их может быть по две штуки на колесо.

По типу подвески подразделяются на: Независимые, называются так, потому что между колесами нет связей. Это такие конструкции как:

«МакФерсон», которая применяется на большинстве легковых автомобилей и малых грузовиков. Такая подвеска предназначена для езды по дорогам с хорошим покрытием;
торсионно-рычажная;
двухрычажная;
многорычажная.

Зависимые, это когда противоположные колеса жестко соединены между собой балкой. Они могут быть:

на продольных рессорах;
на поперечных рессорах;
когда парные рычаги являются направляющими;

когда имеется два продольных рычага;
с дышлом.

Колесо с подвеской соединяется ступицей. Основным ее элементом является подшипниковый узел.

Система управления

Данная система нужна по двум причинам — изменение направления движения и изменения скорости движения. А также удержания направления и скорости движения.

Она включает в себя рулевое управление, управляющий механизм (руль и педали), усилитель РУ и тормозную систему с гидро или пневмоприводом.

Спецификация

При описании шасси для наземного ТС используется специальная терминология:

геометрические размеры платформы;
колесная формула;
колесная база;
колея передних и задних колес;
дорожный просвет;
нагрузка на переднюю ось;
нагрузка на заднюю ось (или тележку);
размер колесного диска;
размер шины.

При описании геометрических размеров определяют длину, ширину и высоту конструкции по раме, или крайним частям подвески. Так например, для КАМАЗ 63501 это будет выглядеть следующим образом:

размеры — 9930х2470х1240 мм;
колесная формула «8х8», что означает восемь колес, четыре оси и все ведущие;
колесная база — 1940+3690+1320 мм;
колея — 2050 мм;
дорожный просвет — 390 мм.

Для легкового автомобиля марки «Рено Логан» это описание будет выглядеть несколько иначе:

размеры — 4300х1733 мм;
колесная формула «2х4»;
колесная база — 2634 мм;
колея — 1480 мм;
клиренс — 155 мм.

Особенности конструкции шасси для ТС перемещающихся в водной среде и в авиации

Для транспортных средств, основной средой рабочего применения которых является вода, шасси, подобного классическим конструкциям для наземного транспорта, не существует.

Тем не менее, используя определение одного из назначений этой конструкции, как движущего устройства, преобразующего крутящий момент двигателя в поступательное движение ТС, можно предположить, что движущие механизмы старых колесных пароходов являются таким шасси для водного транспорта.

В современных условиях на лодках малого водоизмещения активно используются транцевые колеса. Их устройство является достаточно простым. Это колесо с пневмошиной, имеющее подшипник вращения, который одевается на поворотный рычаг. Этот рычаг является жесткой стойкой. При фиксации в нижнем положении эти транцевые колеса обеспечивают перемещение лодки по прибрежной поверхности. После захода в воду колеса на рычагах поворачиваются в верхнее положение и не мешают дальнейшему передвижению по воде.

Энтузиасты конструируют небольшие ТС типа «Сармат», которые благодаря пневматическим колесам особо большого размера держатся на плаву и способны передвигаться в водной среде.

Характерными представителями класса «амфибия», то есть машин способных передвигаться как по суше, так и по воде являются серийно выпускаемые плавающие вездеходы и болотоходы. Они могут быть колесными, как например плавающее колесное шасси БАЗ 5937 или ЗИС-485(БАВ), или гусеничными, как например ТМ-140 или МЛТБ.

ЗИС-485(БАВ)

Отличительными особенностями устройства шасси для этих машин является наличие специальных поплавков и полная герметизация кузова и агрегатов машин. Кроме того они оборудуются дополнительным водометным двигателем, для более энергичного передвижения по воде.

Конструкция шасси современных самолетов предназначена для обеспечения передвижения авиационного аппарата по аэродрому и максимального смягчения энергии удара при касании колесами самолета при посадке.

Для этих целей передняя стойка является поворотной, а на основных колесах оборудованы тормоза, имеющие возможность несинхронного растормаживания, с целью обеспечения эффективного разворота.

Стойки выполняют роль несущих конструкций и одновременно являются амортизирующими устройствами. Для прочности конструкции имеется система рычагов и опор. Кроме колес, самолеты могут комплектоваться лыжами для посадки на снег и поплавками для посадки на воду.

Факторы, влияющие на изменения в конструкции шасси ТС

Шасси наземных транспортных средств изменялись с самого момента их изобретения и установки на повозки. Вначале это касалось облегчения конструкции колеса. В деревянном круге делались пропилы для облегчения конструкции. С появлением металлических спиц их стали устанавливать в колеса. С изобретением подшипников они стали устанавливаться на оси для облегчения вращения колеса и увеличения срока службы колесной оси.

Кузов на каретных повозках вначале подвешивали на ремнях или на цепях. Затем на них принялись устанавливать подрессоренную подвеску в виде пружин, которые стали устанавливать и на другие повозки, если такое желание высказывал хозяин. В начале XIX века была изобретена рессора. Их сразу же стали устанавливать на кареты и другие повозки. В период безраздельного господствования гужевого транспорта многие части шасси ТС изготавливались из дерева.

Такая тенденция сохранялась и при производстве первых самоходных колясок. Однако с развитием автомобильного транспорта изменялся подход к обеспечению безопасности водителя во время езды. Деревянные детали менялись на металлические. Мягкость хода на первых моделях автомашин обеспечивалась за счет рессор и пружин. С появлением амортизаторов их стали устанавливать в подвеску машин.

На современных автомобилях все силовые элементы конструкции шасси ТС изготавливаются из качественной стали. В элементах крепления рессор и в пружинах устанавливают резиновые или пластиковые отбойники, а некоторые элементы подвески, типа шаровых опор, закрывают резиновыми пыльниками.

Дальнейшее развитие элементов шасси приведет к использованию в конструкции новых конструктивных материалов, такие как композитные материалы и нано-материалы, которые будут способны восстанавливать свою структуру. А в системе подвески претерпит изменение связи, т.е. переход от механической связи подвески к магнитной и электромагнитной подвески.

Достоинства и недостатки шасси наземного ТС

Современные ТС, будь то автомобиль, трактор или специальное самоходное устройство оснащается шасси, которое укомплектовано по последнему слову конструкторской мысли.

Положительным качеством шасси современных автомобилей является их высокая надежность и ресурс агрегатов, который позволяет без замены им работать не один десяток тысяч километров. А использование в виде опоры землю, дает ТС на базе данного шасси перемещать огромные грузы, на большие расстояния с малой затратой топлива и оптимальной скоростью.

Основным недостатком шасси наземных ТС является отсутствие универсальности при переходе работы из одной среды в другую.

zewerok.ru

Шасси автомобиля - что это такое?

Любое транспортное средство, независимо от его типа и назначения, состоит из трех основных частей: двигателя, кузова и шасси. Шасси автомобиля — это система, состоящая из собранных воедино узлов ходовой части, трансмиссии и механизма управления. Она является одной из самых важных частей транспортного средства, так как позволяет обеспечить восприятие и передачу всех сил, которые действуют на него во время движения.

Функции шасси

Элементы подвески ходовой части снижают нагрузки и компенсируют колебания при движении по ухабистой дороге и бездорожью. Подрамник позволяет установить на шасси кузов, двигатель и другие агрегаты. Передний и задний мосты посредством колес передают вращательное движение и таким образом обеспечивают движение автомобиля.

Первые автомобили, выпускаемые в прошлом столетии, имели некоторое отличие от тех, которые сегодня ездят по дорогам. Все автомобили - и легковые, и грузовые - раньше имели раму, на которую устанавливались все агрегаты и узлы (кузов, трансмиссия, двигатель и т. д.). С течением времени рамное шасси автомобиля осталось только у грузовиков и автобусов. В легковых же автомобилях функции рамы начал выполнять кузов.

Классификация шасси

Таким образом, можно выделить две различные схемы шасси транспортных средств.

Рамное шасси, которое в общем случае представляет собой несколько прочных балок, на которые устанавливаются все узлы автомобиля. Такая конструкция позволяет автомобилям перевозить большие грузы и легко справляться с различными динамическими нагрузками.

Несущий кузов. В погоне за уменьшением веса легковых автомобилей все функции рамы были переопределены на кузов. Такая рама не позволяет перемещать большие грузы, но в то же время обеспечивает больший комфорт и скорость движения.

В зависимости от назначения автомобиля, могут использоваться следующие виды конструкций:

лонжеронные;
хребтовые;
периферийные;
вильчато-хребтовые;
решетчатые.

Шасси грузовых автомобилей

Наиболее распространенными считаются лонжеронные рамы. Они представляют собой две продольные балки, соединенные поперечинами. Форма таких балок может быть совершенно разной: трубчатой, Х- или К-образной. В наиболее нагруженной части рама имеет увеличенное сечение швеллера. Параллельная схема лонжеронов (балки располагаются на равном расстоянии на всем протяжении шасси) применяется на грузовых автомобилях. В легковых автомобилях повышенной проходимости могут применятся лонжероны, которые имеют некоторое расхождение осей как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.

Хребтовая рама представляет собой одну несущую продольную балку, на которую крепятся поперечины. Зачастую эта балка имеет круглое сечение, благодаря чему в ней могут размещаться элементы трансмиссии. Такая рама обеспечивает большую стойкость к кручению, чем лонжероны. Также использование шасси хребтового типа предполагает использование независимой подвески всех колес.

Вильчато-хребтовая рама имеет разветвление продольной балки в задней или передней части. То есть она совмещает в себе лонжероны и хребтовую балку.

Остальные типы рамы шасси не используются для грузовых автомобилей.

Другие значения термина

Кроме определения выше, слово «шасси» может использовать для описания самоходных транспортных средств, предназначенных для установки различных машин и механизмов. Также этот термин применяют касательно той части летательных аппаратов, которая используется для движения по аэродрому, осуществления взлета и посадки. Как и в случае с шасси автомобиля, эта деталь смягчает удары и нагрузки при наземном перемещении самолетов. Авиационные шасси, в отличие от автомобильных, могут иметь конструкцию с колесами, лыжами или поплавками.

Нередко значение слова шасси путают с понятием привода автомобиля. Неправильная трактовка терминов вызвана тем, что они относятся к практически одной и той же части транспортного средства. Автовладельцы свободно говорят, что их автомобиль имеет шасси 4х2. Но при этом следует понимать, что 4х2 — это всего лишь компоновочная схема, из которой можно узнать количество ведущих колес, но не более. О том же, что такое шасси, уже было сказано выше. Несмотря на то, что колеса и привод входят в систему шасси, неуместно применять этот термин только для такого узкого описания.

Типы подвесок

Шасси автомобиля может иметь различные типы подвески:

а) зависимые:

на продольных рессорах;
с направляющими парными рычагами;
с двумя продольными рычагами;
с дышлом;

б) независимые.

Подвески оснащаются рычагами, прокладками, амортизаторами и рессорами. Основной целью этого узла автомобиля является поглощение вибраций и колебаний во время движения. Передняя и задняя подвески отличаются, так как конструкция управляемых колес требует применения более сложных узлов.

fb.ru

Устройство шасси автомобиля

Для увеличения продаж в автомобильном салоне существуют два основных направления деятельности: грамотное отношение к подбору персонала и проведение масштабных рекламных…

Устройство шасси автомобиля, Советы автолюбителю

Многие сомневаются в выборе между передне- и заднеприводным автомобилем. Наверное, каждый задумывался, какой привод лучше? Давайте обсудим достоинства и недостатки…

Устройство шасси автомобиля

Рессора является более старшим представителем, чем автомобиль. Использовались они еще во время конниц с колясками. Рессора, это пружина состоящая из…

Устройство шасси автомобиля

Пневматическая подвеска устанавливается сегодня на многих автомобилях, и она может использоваться не только на легковых авто, но также на внедорожниках,…

Устройство шасси автомобиля

Выбирая машину, многие уделяют внимание поведению подвески при различных дорожных условиях. На многих автомобилях установлена универсальная подвеска, демонстрирующая по заявлениям…

Устройство шасси автомобиля

Подвеска — это элемент, который является одним из основных составляющих на любом транспортном средстве. Вместе с другими агрегатами, подвеска —…

Устройство шасси автомобиля

Система полный привод, приносит внедорожникам и кроссоверам огромную популярность среди автолюбителей. Ведь существует мало легковых автомобилей, которые оснащены полным приводом,…

Устройство шасси автомобиля

Колесо автомобиля состоит из таких компонентов: металлического диска и резиновой шины. Шины бывают камерные и бескамерные. Камерные шины использовали на…

Устройство шасси автомобиля

Подвеска автомобиля состоит из трех основных элементов: направляющих — это рычаги, упругих элементов — это пружины, демпфирующих элементов — это…

Устройство шасси автомобиля

Вокруг выбора вида подвески витают не утихающие споры автолюбителей о том что якобы независимая подвеска лучше зависимой и наоборот. Да,…

Устройство шасси автомобиля

Гидропневматическая подвеска впервые была установлена в 1954 году на автомобилях Citroen, применяется с другими видами независимых подвесок и не является…

Устройство шасси автомобиля

Пневматическая подвеска или как попросту говорят автолюбители пневмоподвеска — это класс подвески (не отдельный вид, так как может быть совместим…

Устройство шасси автомобиля

yakauto.ru

Шасси автомобиля — что это такое?

Хоть какое тс, независимо от его типа и предназначения, состоит из 3-х главных частей: мотора, кузова и шасси. Шасси автомобиля — это система, состоящая из собранных воедино узлов ходовой части, коробки и механизма управления. Она является одной из важнейших частей тс, потому что позволяет обеспечить восприятие и передачу всех сил, которые действуют на него во время движения.